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预裂爆破在露天矿边帮爆破中的应用研究

2017-12-14 10:59:50 责任编辑:崔玮娜

 

作者:孙 

单位:宁夏爆破公司

目前大多露天矿山爆破开采均存在边坡不稳定现象,不但严重影响了开采效率,而且存在诸多安全隐患。本文就目前此状况,从现代爆破技术出发,就露天矿边坡稳定性问题做了短浅的研究。

利用现代爆破技术中的预裂爆破技术可以在很大程度上减小对台阶边坡的破坏,从而确保台阶边坡的稳定。

关键词:预裂爆破;边坡;控制;不耦合装药

 

边坡及边坡稳定性

1.1  露天矿边坡的定义[1]

岩体、土体在自然重力作用或人为作用而形成一定倾斜度的临空面。露天矿边坡又称露天矿边帮,是露天矿场的构成要素之一。指露天矿场四周的倾斜表面,即由许多已经结束采掘工作的台阶所组成的总斜坡。它与水平面的夹角,称边坡角或最终边坡角。按边坡与矿体的空间相对位置,可将边坡分为上盘边坡、下盘边坡和端部边坡。边坡与地表的交线称露天采场的地表境界线,边坡与底平面的交线则称底部境界线。

 

1.2  影响露天矿山边坡稳定性的因素

1.2.1  爆破对边坡稳定性的影响

爆破对边坡的影响主要是爆破产生的地震波对边坡原有的自稳结构造成破坏,造成临界爆破孔周围岩石节理结构以及围岩应力改变,从而使边坡失去自稳。

1.2.2  台阶高度和平台宽度的影响

确定台阶高度和平台宽度要考虑矿岩的埋藏条件和力学性质,以及穿爆作业和采掘工作面的要求。我国大中型矿山的台阶高度为815 m。平台宽度不但影响边坡角的大小,也影响边坡的稳定,因此台阶的最小宽度必须保证运输和安全的需要。

1.2.3  边坡角与边坡高度的影响

在边坡角相同的条件下,边坡越高稳定性越差,这是由于边坡矿体自重力加大使边坡滑动的剪切力也相应增加。增加量与滑体体积的增加成正比,而抗滑动剪切的内聚力的增长与滑体面积成正比,增长量较小。当边坡高度一定时,边坡角越大,边坡越不稳定,反之,边坡角越小,边坡越稳定。

1.2.4  岩体结构面的影响

结构面就是在岩体内形成具有一定方向、规模、形态和特性的面、缝、层、带状的地质界面。结构面直接影响着边坡岩体变形、破坏的发生和发展过程,主要体现在以下几个方面:

(1)岩体的结构面都是弱面,较破碎,易风化,结构面中有裂缝,抗剪强度较低

(2)孔隙、裂隙、节理为地表水的渗人及活动提供了良好的通道,使岩石抗剪强度进一步降低

(3)结构面影响滑体的滑动面及边缘轮廓,甚至决定了边坡破坏的类型。结构面的成因(原生、次生、构造)